Jauns NASA Spicera kosmiskā teleskopa pētījums liecina, ka galaktikas veidojas tumšās vielas daļās. Šajā jaunajā Spicera aptaujā atklājās, ka tumšo vielu daudzums ap attālām galaktikām ir pārsteidzoši konsekvents.
Sāciet ar daudzām un daudz tumšām vielām, pēc tam iemaisiet gāzi. Ļaujiet maisījumam kādu laiku sēdēt, un galaktikai vajadzētu pacelties ārā no mīklas.
Šo vienkāršo galaktiku cepšanas recepti nevar veikt mājās, taču tā atspoguļo to, ko astronomi mācās par galaktiku veidošanos. Tāpat kā maizes cepšana ar raugu, galaktikas augšanai ir nepieciešama noslēpumaina viela Visumā, ko sauc par tumšo vielu.
Tagad jauns NASA Spicera kosmiskā teleskopa pētījums precizē to, kas ir zināms par šo galaktiku būtisko sastāvdaļu. Tas liek domāt, ka ir nepieciešama ne tikai tumšā matērija, bet arī pirms minimālā materiāla daudzuma, pirms var veidoties galaktika. Jebkurš mazāks nozīmētu, ka nav galaktikas - neizdevušās maizes klaipa kosmiskais ekvivalents.
"Galaktikas dzimst milzīgos tumšās matērijas gabalos," sacīja Dr. Duncan Farrah no Kornela universitātes, Ithaca, Ņujorkā. "Mēs secinām, ka šie salikumi, šķiet, ir ļoti konsekventi lielumā no galaktikām līdz galaktikām." Farrah ir galvenā autore darbam, kurā aprakstīts šis un citi atklājumi nesenajā Astrophysical Journal Letters numurā.
Kā norāda nosaukumi, tumšā viela neizstaro gaismu, tāpēc neviens parastais teleskops to nevar redzēt. Tā saucamā normālā matērija, kas ietver augus un cilvēkus un visa veida kosmosa objektus, izdala elektromagnētisko starojumu vai gaismu. Visumā ir apmēram piecas reizes vairāk tumšās vielas nekā normālajā matērijā.
Tumšajai matērijai tomēr ir masa, kas nozīmē, ka tā var radīt gravitācijas velkonus normālai matērijai.
"Tumšajai matērijai ir gravitācijas spēks, tāpēc papildus" normālai "gāzei tā piesaista arvien vairāk un vairāk tumšās vielas," sacīja līdzautors Dr Jason Surace no NASA Spitzer zinātnes centra Kalifornijas Tehnoloģiju institūtā Pasadenā. "Mēs zinām, ka gāze galu galā kondensējas zvaigznēs, kas veido galaktikas, taču Špicera pētījums liecina, ka tas nenotiek, kamēr tumšā matērija nav sasniegusi kritisko masu."
Farrah un viņa kolēģi izmantoja Spicera plašā apgabala infrasarkano staru galaktikas apsekojuma datus, lai izpētītu simtiem tālu objektu, kurus sauc par ultravioletajām infrasarkanajām galaktikām un kas atrodas miljardiem gaismas gadu attālumā. Šīs jaunās galaktikas ir neticami spilgtas un piepildītas ar daudzām putekļainām zvaigžņu veidošanās darbībām.
Sākumā pētnieki izvirzīja mērķi labāk izprast, kā jaunās galaktikas un tumšā matērija attīstās un apvienojas kopā nobriedušu galaktiku milzu kopās, kas dominē mūsu mūsdienu Visumā. "Jūs varētu domāt, ka galaktikas ir tikai nejauši izkliedētas pa debesīm, piemēram, saujot sauju smilšu uz grīdas," sacīja Farrah. "Bet tie nav, un iemesls varētu būt tas, ka tumšās vielas, kas saliecas ap jaunām galaktikām, viena otru piesaista kā līmi."
Nosakot, cik cieši ultravioletās infrasarkanās galaktikas bija sākušas saplūst kopā, Farrah un viņa kolēģi varēja netieši izmērīt, cik daudz tumšās vielas ir “līme”. Jo stingrāka grupa, jo vairāk tumšās matērijas bija. Viņi veica šo aprēķinu divām galaktiku partijām dažādos attālumos no Zemes.
Tad viņi pamanīja kaut ko dīvainu. Katrā galaktikā, kuru viņi pētīja, neatkarīgi no tā, cik tālu viņi atradās, bija apkārtējie tumšās vielas salikumi, kas bija apmēram tāda paša izmēra, kas ir ekvivalents 10 triljoniem saules masu. Tā kā astronomi nekonstatēja galaktikas kopā ar mazāk nekā 10 triljoniem tumšās vielas saules masu, viņi uzskata, ka šim daudzumam jābūt minimālajam, kas nepieciešams ultravioletās infrasarkanās galaktikas veidošanai.
"Šie tumšās vielas salikumi varētu būt kā sēklas, kas dzemdē šīs tālās galaktikas," sacīja Surace. "Līdzīgas galaktikas mūsu tuvējā Visumā veidojas pavisam savādāk, tāpēc tas, ko mēs mācāmies, attiecas uz atšķirīgu laikmetu mūsu Visumā, tālajā kosmiskajā laikā."
Tas, vai līdzīgi varētu rasties arī citi galaktiku veidi, ir astronomijas jautājums. Iepriekšējie pētījumi par ļoti enerģētiskām galaktikām, kuras sauc par kvazāriem, ir norādījuši, ka šiem objektiem ir nepieciešama arī minimālā tumšās vielas masa. Tikai tādā gadījumā galaktiku sākuma mīkla nebija tik blīva - apmēram četri līdz pieci triljoni saules masu.
Šķiet, ka astronomiem būs jāgaida nedaudz ilgāk, pirms Visums atsakās no savām vislabāk saglabātajām ģimenes receptēm.
Oriģinālais avots: NASA ziņu izlaidums
